2.3 Kanker
Kanker adalah segolongan penyakit yang ditandai dengan pembelahan selyang tidak terkendali dan kemampuan sel-sel tersebut untuk menyerang jaringan
biologis lainnya, baik dengan pertumbuhan langsung di jaringan yang bersebelahaninvasiatau dengan migrasi sel ke tempat yang lebih jauh metastasis.
Pertumbuhan yang tidak terkendali tersebut disebabkan kerusakanDNA, menyebabkan mutasidi gen vitalyang mengontrol pembelahan sel. Sel kanker
kehilangan fungsi kontrolnya terhadapregulasi daur sel maupun fungsi homeostasis sel pada organisme multiseluler.Dengan kegagalan tersebut, sel tidak
dapat berproliferasi secara normal. Akibatnyasel akan berproliferasi terus- menerus sehingga menimbulkan pertumbuhan jaringanyang abnormal
Dianda,2009.Penyakit kanker merupakan penyakit ke-2 terbesar di dunia setelah jantung yangmenyebabkan kematian, sedangkan di Indonesia pada urutan ke-6.
Kanker terjadiakibat adanya gangguan fungsi homeostasis atau kegagalan mekanisme pengatur multiplikasi pada organisme multiseluler Kompas, 2003.
Sel kanker timbul dari selnormal tubuh yang mengalami transformasi atau perubahan menjadi ganas olehkarsinogen atau karena mutasi spontan.
Transformasi sejumlah gen yangmenyebabkan gen tersebut termutasi disebut neoplasma atau tumor. Neoplasmamerupakan jaringan abnormal yang terbentuk
akibat aktivitas proliferasi yang tidak terkontrol neoplasia. Pada tahap awal, neoplasma berkembang menjadi karsinoma in situ di mana sel-sel pada jaringan
tersebut masih terlokalisasi dan mungkinmemiliki kesamaaan fungsional dengan sel normal.Sel neoplasmamengalami perubahan morfologi, fungsi, dan siklus
pertumbuhan, yang akhirnya menimbulkan disintegrasi dan hilangnya komunikasi antarsel. Tumor diklasifikasikan sebagai benigna, yaitu kejadian neoplasma yang
Universitas Sumatera Utara
bersifat jinak dantidak menyebar ke jaringan di sekitarnya. Sebaliknya, maligna disinonimkan sebagaitumor yang melakukan metastasis, yaitu menyebar dan
menyerang jaringan lain.Maligna sering dikatakan sebagai kanker Dianda, 2009. Sel kanker memiliki perbedaan yang sangat signifikan dengan sel normal
dalamtubuh. Ciri-ciri khusus sel kanker yang membedakannya dengan sel normal antaralain:
a. Sel kanker tidak mengenal program kematian sel yang dikenal dengan nama apoptosis. Protein p53 mampu mencegah replikasi dari DNA yang rusak pada
sel normal dan mendorong penghancuran sendiri dari sel yang mengandung DNA yang tidak normal. Peristiwa ini disebut apoptosis. Apoptosis sangat
dibutuhkan untuk mengatur berapa jumlah sel yang dibutuhkan dalam tubuh, yang mana semuanya fungsional dan menempati tempat yang tepat dengan
umur tertentu. Bila telah melewati masa hidupnya, sel-sel normal nonkanker akan mati dengan sendirinya tanpa ada efek peradangan inflamasi. Sel
kanker berbeda dengan karakteristik tersebut. Sel kankerakan terus hidup meski seharusnya mati immortal. Mutasi dari gen p53 menyebabkan
proliferasi dan transformasi sel menjadi kehilangan kendali Sofyan, 2000. b. Sel kanker tidak mengenal komunikasi ekstraseluler atau asosial. Komunikasi
ekstraseluler diperlukan untuk menjalin koordinasi antar sel sehingga mereka dapat saling menunjang fungsi masing-masing. Dengan sifatnya yang asosial,
sel kanker bertindak semaunya sendiri tanpa peduli apa yang dibutuhkan oleh lingkungannya. Sel kanker dapat memproduksi growth factorsendiri sehingga
tidak bergantung pada rangsangan sinyal pertumbuhan dari luar untuk melakukan proliferasi. Dengan demikian sel kanker dapat tumbuh menjadi
tak terkendali. Sel kanker juga tidak sensitive terhadap sinyal yang dapat
Universitas Sumatera Utara
menghentikan pertumbuhan dan pembelahan sel. Sel kanker mampu menghindar dari sinyal anti pertumbuhan yang berhubungan dengan daur sel,
salahsatu mekanismenya adalah dengan rusaknya gen Rb Kumar, et al., 2005.
c. Sel kanker mampu menyerang jaringan lain invasif, merusak jaringan tersebut dan tumbuh subur di atas jaringan lain membentuk anak sebar
metastasis. Semakin besar jangkauan metastasis tumor, kanker semakin sulit disembuhkan.Kanker pada stadium metastasis inilah yang
merupakan penyebab 90 kematian penderita kanker Pecorino, 2005. d. Untuk mencukupi kebutuhan pangan dirinya sendiri, sel kanker mampu
membentuk pembuluh darah baru neoangiogenesis meski itu tentunya dapat mengganggu kestabilan jaringan tempat ia tumbuh. Sinyal inisiasi pada
proses angiogenesis di antaranya adalah Vascular Endothelial Growth Factor VEGF dan Fibroblast Growth Factor FGF. Selain itu regulator
yang lain adalah angiopoietin-1, angiotropin, angiogenin, epidermal growth factor, granulocytecolony-stimulating factor, interleukin-1 IL-1, IL-6, IL-8,
PDGF. TNF- α ,kolagen, cathepsin Kumar, et al., 2005.
e. Sel kanker memiliki kemampuan yang tidak terbatas dalam memperbanyak dirinya sendiri proliferasi meski seharusnya ia sudah tidak dibutuhkan dan
jumlahnya sudah melebihi kebutuhan yang seharusnya. Dengan kemampuan untuk memenuhi kebutuhan sinyal pertumbuhan dan kemampuan menghindar
dari mekanisme apoptosis, sel kanker memiliki kemampuan tak terbatas untuk bereplikasi Kumar, et al., 2005.
Agen penyebab kanker disebut karsinogen. Penyebab tunggal untuk terjadinyakanker hingga saat ini belum diketahui. Namun demikian, berdasarkan
Universitas Sumatera Utara
laporan berbagai penelitian, dapat diketahui bahwa karsinogen digolongkan ke dalam 4golongan yaitu:
a. Bahan kimia, karsinogen bahan kimia melalui metabolisme membentuk gugus elektrofilik yang kurang muatan elektron, sebagai hasil antara, yang
kemudian dapat berikatan dengan pusat-pusat nukleofilik pada protein, RNA dan DNA.
b. Virus, contohnya adalah pada golongan virus DNA seperti Human papilomavirus yang menyebabkan kanker penis atau vulva; Epstein Barr virus
yang menyebabkan karsinoma nasofaring dan limfoma Burkitt, cytomegalovirus yang menyebaban sarkoma kaposi pada penderita AIDS, virus hepatitis B
yang menyebabkan kanker hati. Golongan virus RNA yang menyebabkan kanker atau sarkoma jaringan lunak.
c. Radiasi, terutama radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang 290 - 370 nm berkaitan dengan terjadinya kanker kulit.
d. Agen biologik, antara lain hormon estrogen yang membantu pembentukan kanker payudara dan kanker rahim Anonim, 2007.
2.3.1 Siklus Sel
Siklus sel merupakan proses perkembangbiakan sel yang memperantarai pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Setiap sel baik normal maupun
kanker mengalami siklus sel. Siklus sel memiliki dua fase utama, yakni fase S sintesis dan fase M mitosis. Fase S merupakan fase terjadinya replikasi DNA
kromosom dalam sel, sedangkan pada fase M terjadi pemisahan 2 set DNA kromosom tersebut menjadi 2 sel Nurse, 2000.
Selain itu, terdapat fase yang membatasi kedua fase utama tersebut yang dinamakan Gap. G1 Gap-1 terdapat sebelum fase S dan setelah fase S
Universitas Sumatera Utara
dinamakan G-2 Gap-2. Pada fase G1, sel melakukan persiapan untuk sintesis DNA. Fase ini merupakan fase awal cell cycle progression yang diatur oleh faktor
ekstraselular seperti mitogen dan molekul adhesi. Penanda fase ini adalah adanya ekspresi dan sintesis protein sebagai persiapan memasuki fase S. Pada fase G2, sel
melakukan sintesis lebih lanjut yang memadai untuk proses pembelahan, sehingga sel siap melakukan pembelahan pada fase M Ruddon, 2007.
Siklus sel dikontrol oleh beberapa protein yang bertindak sebagai regulator positif dan negatif. Kelompok cyclin khususnya cyclin D, E, A dan B merupakan
protein yang levelnya fluktuatif selama proses siklus sel. Cyclin bersama dengan kelompok cyclin dependent kinase CDK, khususnya CDK 4, 6 dan 2, bertindak
sebagai regulator positif yang memacu terjadinya siklus sel. Pada mamalia ekspresi kinase CDK4, CDK2 dan CDC2CDK1 terjadi bersamaan dengan
ekspresi cyclin D, E, A, dan B secara berurutan seiring dengan jalannya siklus sel G1-S-G2-M Nurse, 2000. Aktivasi CDK dihambat oleh regulator negatif
siklus sel, yakni CDK inhibitor CKI, yang terdiri dari CipKip protein meliputi p21, p27, p57 dan keluarga INK4 meliputi p16, p18, p19. Selain itu, tumor
suppressor protein yaitu p53 dan pRb juga bertindak sebagai protein regulator negatif Foster, et al., 2001.
Aktivasi CDK memerlukan ekspresi cyclin Cyc. Kompleks Cyclin-CDK dengan protein CKI dan adanya fosforilasi oleh Wee1 tyrosin15 Myt1
threonin14 dapat menyebabkan inaktivasi CDK. Aktivasi kompleks Cyc-CDK diawali dengan proteolisis CKI oleh ubiquitin, kemudian fosforilasi CDK oleh
CDK-activating kinase CAK pada threonin161 dan penghilangan fosfat defosforilasi oleh Cdc25 fosfatase pada target fosforilasi Wee1 tyrosin15Myt1
threonin14. CDK bekerja pada awal G1 untuk mengaktifkan E2F-dependent
Universitas Sumatera Utara
transcription gen yang diperlukan untuk fase S di akhir G1 untuk menginisiasi fase S dan juga di akhir G2 untuk menginisiasi mitosis M Nurse, 2000.
Checkpoint pada G2 terjadi ketika ada kerusakan DNA yang akan mengaktivasi beberapa kinase termasuk ataxia telangiectasia mutated ATM
kinase. Hal tersebut menginisiasi dua kaskade untuk menginaktivasi Cdc2-CycB baik dengan jalan memutuskan kompleks Cdc2-CycB maupun mengeluarkan
kompleks Cdc-CycB dari nukleus atau aktivasi p21. Checkpoint pada fase G1 akan dapat dilalui jika 1 ukuran sel memadai; 2 ketersediaan nutrien
mencukupi; dan 3 adanya faktor pertumbuhan sinyal dari sel yang lain. Checkpoint pada fase G2 dapat dilewati jika ukuran sel memadai, dan replikasi
kromosom terselesaikan dengan sempurna, sedangkan checkpoint pada metaphase M terpenuhi bila semua kromosom dapat menempel pada gelendong spindle
mitotik Ruddon, 2007.
Checkpoint ini akan menghambat progresi siklus sel ke fase mitotik, sedangkan checkpoint pada fase M mitosis terjadi jika benang spindle tidak
terbentuk atau jika semua kromosom tidak dalam posisi yang benar dan tidak menempel dengan sempurna pada spindle. Checkpoint tersebut bekerja dengan
memonitor apakah kinetokor dan mikrotubul terhubung secara benar. Jika tidak, kohesi kromatid akan tetap berlangsung dan mikrotubul gagal untuk memendek
sehingga kromatid tidak bergerak menjauh ke kutub yang berlawanan Ruddon, 2007.
Kontrol checkpoint sangat penting untuk menjaga stabilitas genomik. Kesalahan pada checkpoint akan meloloskan sel untuk berkembang biak meskipun
terdapat kerusakan DNA atau replikasi yang tidak lengkap atau kromosom tidak terpisah sempurna sehingga akan menghasilkan kerusakan genetik. Hal ini kritis
Universitas Sumatera Utara
bagi timbulnya kanker. Oleh karena itu, proses regulasi siklus sel mampu berperan dalam pencegahan kanker Ruddon, 2007.
2.3.2 Karsinogenesis
Kanker bukanlah penyakit yang datang dengan begitu saja, melainkan akibatakumulasi atau penumpukan kerusakan-kerusakan tertentu di dalam
tubuh.Serangkaian proses berkembangnya kanker disebut karsinogenesis. Karsinogenesisadalah suatu proses terjadinya kanker melalui mekanisme
multitahap yangmenunjukkan perubahan genetik dan menyebabkan transformasi progresif sel normalmenjadi sel malignan ganas Tsao, et al., 2004. Perubahan
ini diawali dari mutasi somatik satu sel tunggal yang mengakibatkan perubahan dari normal menjadi hiperplastik, displastik, dan pada akhirnya menjadi suatu
keganasan atau malignansi memiliki kemampuan metastasis atau menginvasi jaringan di sekelilingnya. Perubahan genetik ini termasuk perubahan seluler
mendasar pada sel kanker yang dipengaruhi oleh beberapa gen seperti: tumor suppresor genes pRb, p53,PTEN,E-cadherin dan proto-oncogenes ras, c-myc,
Bcl-2. Karsinogenesis dapat dibagi menjadi empat tahap utama, yaitu tahap inisiasi, promosi, progresi, dan metastasis Tsao, et al., 2004.
Tahap inisiasi adalah tahap pertama pada karsinogenesis dan merupakan hasil perubahan genetik yang menuntun pada proliferasi tidak terkontrol
abnormal sebuah sel. Tahap inisiasi dapat terjadi melalui jalur germinal dan somatik. Namun, pada kebanyakan kasus diperoleh secara somatik akibat
terjadinya kesalahan acak saat pembelahan sel atau karena paparan dari karsinogen spesifik seperti tobako dan radiasi Tsao, et al., 2004. Pada tahap ini,
senyawa yang berpotensi sebagai senyawa karsinogen diaktivasi terlebih dahulu di dalam tubuh terutama di hepar menjadi senyawa metabolitnya. Senyawa metabolit
Universitas Sumatera Utara
ini ada yang bersifat reaktif, mutagenik, dan mampu berikatan dengan makromolekul di dalam tubuh seperti DNA dengan ikatan irreversible. Sel yang
mengalami inisiasi atau prakanker dapat kembali ke tingkat normal secara spontan, tetapi pada tingkat lebih lanjut dapat menjadi ganas malignan Tsao, et
al., 2004. Tahap karsinogenesis selanjutnya adalah promosi. Tahap ini merupakan
tingkat lanjutan dari tahap inisiasi. Pada tahap ini, sel mulai mengalami hiperplastik pada inti sel Tsao, et al., 2004. Berbeda dengan tahap inisiasi yang
dapat melewati jalur germinal dan somatik, tahap promosi hanya diketahui terjadi melalui jalur somatik. Pada tahap promosi, sel-sel akan memperoleh beberapa
keuntungan selektif untuk tumbuh sehingga pertumbuhannya menjadi cepat dan berubah menjadi tumor jinak. Tahap promosi tidak melibatkan perubahan
struktural dari genom secara langsung, tetapi biasanya terjadi perubahan ekspresi gen yang terinisiasi Tsao, et al., 2004
Pada tahap progresi, kemampuan pembelahan yang tinggi menuntun terbentuknya koloni sel yang lebih besar melalui perubahan genetik lebih lanjut
dan munculnya keistimewaan-keistimewaan lain seperti peningkatan mobilitas dan angiogenesis Kumar, et al, 2005. Pada tahap ini, sel-sel tumor dikatakan
sebagai sel malignan. Pada fase ini juga akan terjadi karsinoma dan metastasis melalui aktivasi onkogen dan malfungsi dari enzim topoisomerase Pecorino,
2005. Tahap metastasis merupakan tahap akhir dalam karsinogenesis. Pada tahap
ini, sel kanker melakukan invasi ke jaringan-jaringan lain di dalam tubuh melalui pembuluh darah, pembuluh limpa, atau rongga tubuh Kumar, et al., 2005. Sel
malignan yang bermetastasis ini masuk melalui basement membran menuju
Universitas Sumatera Utara
saluran limpoid. Sel tersebut akan berinteraksi dengan sel limpoid yang digunakan sebagai inangnya. Selanjutnya, sel kanker akan masuk ke jaringan
lainnya membentuk tumor sekunder dengan didukung kemampuan
neoangiogenesis yang dimilikinya Kumar, et al., 2005. Tahap metastasis dapat berlangsung karena melemahnya ikatan antarsel
yang disebabkan oleh terdegradasinya CAMs Cell-cell Adhesion Molocules dan E-cadherin sebagai molekul yang menjaga pertautan antarsel. Molekul-molekul
tersebut diketahui sudah sangat sedikit bahkan tidak ditemukan lagi pada sel kanker, sehingga proses metastasis dapat terus terjadi Kumar, et al., 2005.
2.3.3 Kanker payudara
Kanker payudara merupakan kanker yang menyerang jaringan epitelial payudara, yaitu membran mukosa dan kelenjar, sehingga kanker payudara
tergolong pada karsinoma. Kanker payudara merupakan kanker yang paling umum diderita oleh wanita, di samping kanker serviks. Penyebab kanker payudara
sangat beragam, antara lainTorosian, 2002: a.
Kerusakan pada DNA yang menyebabkan mutasi genetik. Kerusakan ini dapat disebabkan oleh radiasi yang berlebihan.
b. Kegagalan immune surveillance dalam pencegahan proses malignan pada
fase awal. c.
Faktor pertumbuhan yang abnormal. d.
Malfungsi DNA repairs seperti : BRCA1, BRCA2 dan p53. Kanker payudara terjadi ketika sel-sel pada payudara tumbuh tidak
terkendali dan dapat menginvasi jaringan tubuh yang lain baik yang dekat dengan organ tersebut maupun bermetastasis ke jaringan tubuh yang letaknya berjauhan.
Universitas Sumatera Utara
Semua tipe jaringan pada payudara dapat berkembang menjadi kanker, namun pada umumnya kanker muncul baik dari saluran ducts maupun kelenjar glands.
Perkembangannya memerlukan waktu berbulan-bulan atau bertahun-tahun sampai tumor tersebut cukup besar untuk dirasakan pada payudara. Deteksi dapat
dilakukan dengan mammogramsyang kadang-kadang dapat mendeteksi tumor sejak dini Dolinsky, 2002.
Faktor resiko kanker payudara dapat dibedakan menjadi faktor yang dapat diubah reversible dan yang tidak dapat diubah irreversible. Faktor-faktor yang
tidak dapat diubah termasuk jenis kelamin, bertambahnya umur, ada-tidaknya riwayat keluarga menderita kanker, pernah-tidaknya menderita kanker payudara,
pernah-tidaknya mendapat terapi radiasi pada bagian dada, suku bangsa Kaukasian, orang yang mengalami menstruasi pertama pada usia sangat muda
sebelum 12 tahun, yang mengalami menopause terlambat setelah 50 tahun, yang tidak pernah melahirkan atau melahirkan di usia lebih dari 30 tahun, dan
yang mengalami mutasi genetik. Dari berbagai macam faktor tersebut, 3-10 penyebab kanker payudara diduga berkaitan dengan perubahan baik gen BRCA1
maupun gen BRCA2 Dolinsky, 2002. Beberapa faktor yang menaikkan resiko menderita kanker payudara yang
dapat diubah, yakni mendapatkan terapi pengganti hormon penggunaan estrogen dan progesteron dalam jangka waktu lama untuk mengatasi gejala menopause,
menggunakan pil antikontrasepsi pil KB, tidak menyusui, mengonsumsi minuman beralkohol 2-5 gelas per hari, menjadi gemuk terutama setelah
menopause, dan tidak berolahraga Dolinsky, 2002. Perlu diingat bahwa faktor- faktor resiko tersebut hanyalah berdasarkan pada kemungkinan. Seseorang tetap
dapat terkena kanker payudara walaupun ia tidak mempunyai satu pun faktor
Universitas Sumatera Utara
resiko tersebut. Menghindari faktor resiko tersebut dan deteksi awal adalah cara terbaik untuk mengurangi kematian berkaitan dengan kanker ini.
Peningkatan insidensi kanker payudara disebabkan oleh kegagalan terapi terhadap kanker itu sendiri. Kegagalan ini diakibatkan oleh adanya
multidrugresistance MDR dan terjadi hingga 71 dibandingkan dengan faktor penyebab lainnya Mechetner, et al., 1998. Multidrug resistance atau resistensi
obat ini diakibatkan oleh adanya breast cancer resistance protein BCRP yang salah satunya adalah P-glycoprotein Pgp Imai, et al., 2005. Aktivasi Pgp dan
peningkatan ekspresinya dapat menurunkan efikasi dari beberapa agen kemoterapi seperti Taxol dan Doxorubicin Mechetner, et al., 1998. Penekanan aktivitas Pgp
dan ekspresinya mampu meningkatkan efektivitas agen kemoterapi Zhou, et al., 2006.
Selain itu, paparan estrogen endogen yang berlebihan juga dapat berkontribusi sebagai penyebab kanker payudara. Sekitar 50 kasus kanker
payudara merupakan kanker yang bergantung pada estrogen dan sekitar 30 kasus merupakan kanker yang positif mengekspresi HER-2 berlebihan Gibbs,
2000. Kedua protein tersebut selain berperan dalan metastasis, juga berperan dalam perkembangan kanker payudara early cancer development.
Proses metastase kanker payudara diinisiasi oleh adanya aktivasiekspresi berlebih beberapa protein, misalnya Estrogen Reseptor ER dan ErbB-2 HER- 2
yang merupakan protein predisposisi kanker payudara. Aktivasi reseptor estrogen melalui ikatan kompleks dengan estrogen akan memacu transkripsi gen yang
mengatur proliferasi sel. Estrogen dapat memacu ekspresi protein yang berperan dalam siklus sel seperti cyclin D1, CDK4 cyclin-dependent kinase 4, cyclin E,
dan CDK2. Selain itu, aktivasi reseptor estrogen mampu mengaktivasi beberapa
Universitas Sumatera Utara
onkoprotein yang berperan utama dalam sinyal pertumbuhan, misalnya Ras, Myc, dan cycD1 Foster, et al., 2001. Aktivasi protein ini mengakibatkan adanya
pertumbuhan yang berlebihan melalui aktivasi onkoprotein yang lain seperti P13K, AKT, Raf, ERK, dan MAP kinase Hahn, et al., 2002. Di lain pihak,
kompleks estrogen dengan reseptornya juga akan memacu transkripsi beberapa gen tumor suppressor, seperti BRCA1, BRCA2, dan p53. Namun, pada penderita
kanker payudara yang umumnya telah lewat masa menopause gen-gen tersebut telah mengalami perubahan transformed akibat dari hiperproliferasi sel-sel
payudara selama perkembangannya sehingga tidak berperan sebagaimana mestinya Adelmann, et al., 2000, Clarke, 2001; Ingvarsson, et al., 2001.
2.3.4 Sel MCF-7
Salah satu model sel kanker payudara yang sering digunakan dalam penelitian adalah sel MCF-7. Sel ini merupakan sel kanker payudara yang
mengekspresikan reseptor estrogen ER+ dan berasal dari pleural effusionbreast adenocarcinoma seorang pasien wanita Kaukasian berumur 69 tahun, golongan
darah OAnonim, 2008. Sel ini mengekspresikan reseptor estrogen alfa ER- α,
memiliki sifat resisten terhadap doxorubicin Zampieri, et al., 2002 dan tidak mengekspresikan caspase-3. Pada sel MCF-7, Pgp diekspresikan tinggi, sehingga
sensitivitas terhadap agen kemoterapi seperti doxorubicin rendah Wong, et al., 2006. Penurunan konsentrasi ini dapat mengurangi efektivitas senyawa
kemoterapi pada sel MCF-7. Salah satu cara untuk meningkatkan sensitivitas MCF-7 adalah dengan menghambat ekspresi dan aktivasi Pgp Zhou, et al., 2006.
2.3.5 Sel T47D
Sel T47D Human ductal breast epithelial tumor cell line adalah sel yang mengekspresikan tumor yang telah termutasi pada protein p53. Sel ini dapat
Universitas Sumatera Utara
kehilangan estrogen reseptor ER apabila kekurangan estrogen pada jangka waktu lama selama percobaan in vitro. Sel ini berasal dari ductal carcinoma dan
mengekspresikan caspase 3 Mooney, et al., 2002. Oleh karena itu sel ini digunakan pada model untuk penelitian resistensi obat pada pasiendengan tumor
payudara p53 mutan Anonim
b
2.3.6 P-glycoprotein
, 2012.
P-glycoprotein Pgp merupakan protein ABC-transporter pada manusia yang termasuk dalam subfamili MDRTAP Allen, et al., 2002 Pgp dikenal dalam
beberapa sebutan yakni ABCB1, ATP-binding cassette sub-famili B member 1, MDR1, dan PGY1 Choi, 2005. ABCD1 atau Pgp termasuk dalam ATP-
dependentefflux pumpyang memiliki substrat spesifik antara lain: obat colchicine dan tacrolimus, agen kemoterapi etoposide, adrimycin dan vinblastine, lipid,
steroid, xenobiotik, peptide, bilirubin, cardiac glycoside digoxin, glucocorticoids dexamethasone dan agen terapi HIV tipe 1 inhibitorprotease dan nonnucleoside
reverse transcriptase Kitagawa, 2006. Di dalam tubuh, Pgp ini dapat ditemukan pada sel usus, hati, tubula ginjal dan capillary endothelial Deng, et al.,
2001.Dalam sistem organ, Pgp berpengaruh terhadap absorbsi, distribusi dan eliminasi obat Matheny, et al., 2001.
P-glycoprotein adalah sebuah glikoprotein transmembran yang memiliki 10 - 15 kDa N-terminal glycosylationdengan bobot 170-kDa dikode oleh gen
MDR1 Kitagawa, 2006. Gen ini dicirikan dengan pompa efflux obat dan anggota dari keluarga ATP-binding transport Choi, 2005. Kemampuan Pgp
sebagai pompa efflux berguna dalam detoksifikasi senyawa-senyawa yang masuk ke dalam sel. Senyawa yang termasuk substrat dari Pgp akan diikat dan
dikeluarkan dari dalam sel. Aktivitas Pgp sangat bergantung pada aktivasi Pgp
Universitas Sumatera Utara
oleh ATP melalui pembentukkan kompleks Pgp-ATP Conseil, et al., 1998. Hidrolisis ATP oleh ATPase memberikan energi aktivasi pada Pgp Choi, et al.,
2005. Aktivasi Pgp akan menurunkan intakeagen kemoterapi sehingga menurunkan efikasi agen tersebut terhadap sel kanker. Pada kondisi expresi yang
berlebihan, Pgp dapat menyebabkan resistensi obatterutama agen kemoterapi pada kanker payudara seperti doxorubicin Mechetner, et al., 1998. Pgp akan mengikat
doxorubicin sebagai salah satu substratnya untuk dikeluarkan dari dalam sel Wong, et al., 2006. Pgp atau ABCD1 pertama kali diujikan sebagai multidrug
resistance dan terbukti sebagai penyebab resistensi obat kemoterapi Juliano, 1976.
Penghambatan aktivasi dan ekspresi Pgp memegang peranan penting dalam keberhasilan terapi kanker Zhou, et al., 2006. Penghambatan aktivitas Pgp
dapat melalui dua mekanisme yakni 1 penghambatan substrat Pgp secara langsung dengan berikatan pada Pgp-binding domain dan 2 penghambatan
hidrolisis ATP oleh ATase melalui ikatan substrat dengan ATP Kitagawa, 2006 Penghambatan ini dapat dilakukan menggunakan senyawa flavonoid dan
polifenol melalui dua sisi ikatan pada ATP-binding sites dan steroid interacting region dimana ATPase berikatan dengan Pgp cytosolic domain Kitagawa, 2006.
Gambar 2.1 Mekanisme pemompaan oleh Pgp Matheny, et al., 2001.
Universitas Sumatera Utara
Pgp memompa senyawa-senyawa 2a, 2b, 2c yang termasuk substratnya untuk dikeluarkan dari dalam sel. Ekspresi berlebih dari Pgp ini dapat
menyebabkan resistensi obat pada terapi kanker payudara Matheny, et al., 2001. Penekanan ekspresi Pgp dapat dilakukan melalui berbagai mekanisme
antara lain aktivasi jalur sinyal transduksi c-Jun NH2-terminal kinase JNK dan inaktivasi NF-
κB transcriptional factor, c-Jun NH2-terminal kinase JNK merupakan protein kinase yang berikatan dengan NH2-terminal yang merupakan
sisi aktif pada c-Jun transcriptional factordan protein ini mampu memfosforilasi c-Jun. Fosforilasi c-Jun akan menstimulasi pembentukan ikatan dengan AP-1,
suatu elemen pada gen MDR1. Pembentukan ikatan ini akan mencegah ekspresi mRNA MDR1 dan pada akhirnya akan menghambat ekspresi Pgp. Fosforilasi c-
Jun tersebut dapat dilakukan oleh salvicine quinine diterpenoid sintetik Zhou, et al., 2006.
Penelitian yang dilakukan oleh Deng, et al., 2001, melaporkan bahwa aktivasi NF-
κB sebagai akibat adanya stimulus dari lingkungan berupa stress, paparan agen sitotoksik, heat shock, iradiasi, genotoxic stress, inflamasi, paparan
sitokin dan faktor pertumbuhan dapat meningkatkan ekspresi Pgp. NF- κB yang
aktif mampu berikatan dengan promoter gen MDR1 sehingga proses ekspresi Pgp dapat berjalan. Inaktivasi NF-
κB mampu menghambat ekspresi Pgp Deng, 2001.
2.3.7 Doxorubicin dan resistensinya pada kanker payudara
Doxorubicin adalah golongan antibiotik antrasiklin sitotoksik yang diisolasi dari Streptomyces peucetius var. caesius. Doxorubicin telah digunakan
secara luas untuk mengobati kanker payudara. Senyawa ini menunjukkan kemampuan yang kuat dalam melawan kanker dan telah digunakan sebagai obat
kemoterapi kanker sejak akhir tahun 1960-an Singal, et al., 1998.
Universitas Sumatera Utara
Doxorubicin memiliki aktivitas antineoplastik dan spesifik untuk fase S dalam siklus sel. Mekanisme aktivitas antineoplastiknya belum diketahui dengan
pasti. Mekanisme aksi doxorubicin kemungkinan melibatkan ikatan dengan DNA melalui interkalasi di antara pasangan basa serta menghambat sintesis DNA dan
RNA melalui pengkacauan template dan halangan sterik. Kemungkinan mekanisme yang lain adalah melibatkan ikatan dengan lipid membran sel, yang
akan mengubah berbagai fungsi selular dan berinteraksi dengan topoisomerase II membentuk kompleks pemotong DNA.
Doxorubicin telah digunakan pada beberapa pengobatan jenis tumor seperti kanker payudara, esophagus, osteosarkoma, Kaposi’s sarkoma, sarkoma
jaringan lunak, limfoma Hodgkin dan non-Hodgkin baik dalam aplikasi tunggal maupun kombinasi dengan beberapa agen antitumor lainnya Chen, et al., 2006.
Aplikasi doxorubicin yang telah digunakan secara klinis untuk berbagai jenis tumor ini dibatasi oleh timbulnya efek samping Tyagi, et al., 2004.
Efek samping yang timbul segera setelah pengobatan dengan doxorubicin adalah mual, imunosupresi dan aritmia yang sifatnya revesibel serta dapat
dikontrol dengan obat-obat lain. Efek samping yang paling serius akibat pengobatan dengan doxorubicin dalam jangka waktu yang lama adalah
cardiomyopathy yang diikuti dengan gagal jantung Singal, et al., 1998. Berdasarkan hasil penelitian restrospektif diketahui bahwa toksisitas kardiak
akibat pemberian doxorubicin merupakan efek samping yang bergantung pada dosis. Mekanisme yang memperantarai toksisitas kardiak tersebut diduga
disebabkan oleh terbentuknya spesies oksigen reaktif, meningkatnya kadar anion superoksida dan pengurasan ATP yang kemudian menyebabkan perlukaan
jaringan kardiak Wattanapitayakul, et al., 2005.
Universitas Sumatera Utara
Permasalahan yang sering timbul dalam terapi kanker terutama kanker payudara menggunakan doxorubicin adalah resistensi obat dan menjadi penyebab
kegagalan terapi kanker payudara Mechetner, et al., 1998. Resistensi ini diperantarai oleh berbagai mekanisme antara lain: mutasi pada target obat,
kegagalan inisiasi apoptosis, dan pengeluaran obat oleh protein transporter pada membran sel Notobartolo, et al., 2005. Pengeluaran obat yang disebabkan oleh
adanya pompa efflux Pgp menjadi salah satu sebab utama resistensi obat ini Mechetner, et al., 1998.
Doxorubicin termasuk obat golongan antrasiklin yang merupakan substrat Pgp Mechetner, et al., 1998; Wong, et al., 2006. Doxorubicin akan dikenali oleh Pgp
dan selanjutnya segera dikeluarkan dari dalam sel sehingga menurunkan konsentrasi efektif doxorubicin dalam sel kanker. Mekanisme pemompaan oleh
Pgp sangat bergantung pada aktivasi protein tersebut dan penekanan ekspresi Pgp Zhou, et al., 2006. Oleh karena itu, inaktivasi Pgp dan penekanan ekspresinya
mampu mengatasi permasalahan resistensi sel kanker terhadap doxorubicin Mechetner, et al., 1998; Zhou, et al., 2006.
2.3.8 Terapi Kombinasi
Terapi pengobatan kanker pada umumnya menggunakan terapi kombinasi ko-kemoterapi dengan agen-agen yang memiliki efek sinergis terhadap sel
kanker, bersifat spesifik, dan memiliki efek toksik seminimal mungkin. Terapi kombinasi hingga saat ini dikembangkan secara empiris. Namun demikian,
sampai saat ini belum ada terapi pengobatan untuk kanker payudara yang telah metastasis. Selain itu, berbagai permasalahan seperti resistensi obat dan timbulnya
toksisitas yang tinggi pada jaringan normal oleh beberapa agen kemoterapi, menjadi semakin sulit menemukan terapi kanker payudara yang efektif. Hal
Universitas Sumatera Utara
tersebut menuntut pengembangan cara pengobatan baru bagi kanker payudara Tyagi, et al., 2004.
Pemanfaatan senyawa alam yang non-toksik dengan efektivitas tinggi melawan kanker dapat menjadi pilihan pengembangan terapi kombinasi dengan
agen kemoterapi Sharma, et al., 2004; Tyagi, et al., 2004. Oleh karena itu, berbagai metode dapat dilakukan untuk mengembangkan dan mengevaluasi
kombinasi terapi yang tepat. Isobologram dan combination index CI merupakan metode yang umum
digunakan untuk mengevaluasi kombinasi obat. Metode ini dikemukakan pertama kali oleh Chou dan Talalay pada tahun 1984 Zhao, et al., 2004.
Analisis isobologram mengevaluasi interaksi dua obat dengan jalan menentukan terlebih dahulu konsentrasi efektif IC
50
dari masing-masing obat ketika diaplikasikan sebagai agen tunggal kemudian diplotkan pada sumbu X dan
Y. Garis yang menghubungkan kedua titik disebut dengan garis aditif. Selanjutnya, konsentrasi kombinasi kedua obat untuk menghasilkan efek yang
sama digambarkan pada plot yang sama. Efek sinergis, aditif, atau antagonis diindikasikan oleh letak titik plot tersebut, yaitu apakah secara berurutan di
bawah, pada, atau di atas garis aditif Zhao, et al., 2004 Selain dengan isobologram, interaksi antara dua obat dapat dianalisis
dengan CI combination index. Analisis CI menghasilkan suatu nilai parameter kuantitatif yang menggambarkan efikasi dari kombinasi dengan menggunakan
persamaan sebagai berikut, I= D
1
Dx
1
+ D
2
Dx
2
I adalah CI. Dx adalah konsentrasi dari satu senyawa tunggal yang dibutuhkan untuk memberikan efek, dalam hal ini adalah IC
50
terhadap pertumbuhan sel kanker payudara. D
1
danD
2
adalah besarnya konsentrasi
Universitas Sumatera Utara
kedua senyawa untuk memberikan efek yang sama. Nilai CI kurang, sama, atau lebih dari 1 mengindikasikan efek secara berurutan sinergis, aditif, atau
antagonis Zhao, et al., 2004; Reynolds, et al., 2005. Uji efek kombinasi dengan kedua metode tersebut biasanya dilakukan
secara in vitro. Metode uji in vitro dapat digunakan sebagai uji praklinik awal untuk menggambarkan interaksi kombinasi, sehingga ketika dilakukan uji in vivo
hasilnya akan lebih efisien.
2.4 Uji sitotoksik menggunakan metode MTT
Kategori